Johtamisen notkeus heroistisessa ja postheroistisessa kontekstissa

Tutkielman aihe, johtamisen notkeus heroistisessa ja postheroistisessa kontekstissa, käsittelee johtamisen kehittymistä. Kehittymisen yksi kriteeri on notkeuden lisääntyminen johtamisen kehittyessä heroistiselta tasolta postheroistiselle tasolle. Jaottelu heroistiseen ja postheroistiseen johtamiseen kattaa lähes kaikki vallalla olevat johtamistyylit ja -trendit. Tutkielman tavoitteena on ymmärtää johtamisen maailmaa ja samalla pohtia sitä, minkälaiset johtamistyylit soveltuvat Puolustusvoimien todellisuuteen. Kadettien mielipiteellä omasta johtamisesta on suuri merkitys tutkielmassani. Tutkielman pääaineistona ovat aikaisemmat tutkimukset heroistisen ja postheroistisen johtamisen kontekstista, kuten Sinkon suorittama kysely reilulle kuudellesadalle kansalaiselle. Lisäksi tutkielmani lähdeaineistona ovat tutkimukset ja tutkimustulokset yleisesti johtamisen kontekstista, kuten Kiurun Johdatus johtamiseen. Lähdeaineistoa yhdistää se, että niissä johtamista käsitellään osittain johtamisen notkeuden kannalta. Yhtenä pääaineistona on minun suorittama kysely kadeteille. Metodina on siis laadullinen sisällönanalyysi ja laadullinen kysely. Tutkielmani keskeisimmät tulokset ovat kadettien kehittyminen johtajana Maanpuolustuskorkeakoulussa koulutuksen aikana. Kyselyni perusteella suurin osa kadeteista oli heroistisia johtajia, mutta verrattaessa tätä Syrjäsen pro gradun tuloksiin, oli nähtävissä että kadettien johtamiskäsitys muuttuu vuosikurssin sisällä koulun aikana postheroistisempaan suuntaan. Tutkielman keskeisimmistä tuloksista voidaan tehdä sellainen johtopäätös, että kadetit kehittyvät johtajina koulun aikana. Johtamisen notkeus on yksi johtamisen tehokkuuden indikaattoreista, ja kadettien käsityksen ”hyvästä” johtamisesta muuttuessa heroistisesta postheroistisemmaksi muuttuu myös kadettien johtamistyyli notkeammaksi. Yksi johtopäätös on kuitenkin että kansalaisten ja kadettien mielipiteellä hyvästä johtamisesta on suuri kuilu, eikä kadettien, tulevien upseerien, johtaminen ole sillä tasolla kuin kansalaiset sen luulevat olevan. Kansalaisten mielestä kadettiupseerit ovat johtajina ylivoimaisesti joustavimpia ja ”parhaita”, kun taas kadettien mielestä heidän oma johtajuutensa on heroistisella tasolla.

Ad hoc -reititysprotokollien hyödyntämismahdollisuudet tulevaisuuden taistelukentällä

Tulevaisuuden taistelukenttä tulee asettamaan useita haasteita asevoimille. Joukot liikkuvat enemmän ja nopeammin sekä sijaitsevat hajaantuneemmin taistelualueilla. Tilannetietoa pystytään tuottamaan kehittyneillä järjestelmillä, jolloin niiden siirtämiseen käytettyjen viestijärjestelmien pitää pystyä toimittamaan tätä kasvanutta informaation määrää. Ad hoc ja Mobile Ad Hoc Network (MANET) -verkoilla voidaan siirtää suuria määriä informaatiota tai dataa joukkojen välillä. Verkoissa käytetyt reititysprotokollat määrittävät miten lähetetty tieto liikkuu verkossa. Oikealla reititysprotokollan valinnalla pystytään vaikuttamaan verkon ruuhkautumiseen, tiedon siirtymisen varmuuteen, tiedonsiirtonopeuksiin, kaluston toimintakykyyn sekä siirtotien toimivuuteen. Päätutkimuskysymykseni on: Mitä käyttömahdollisuuksia AD HOC -reititysprotokollilla on tulevaisuuden taistelukentällä? Tutkimusta tukevat alakysymykset: Mitä viestillisiä vaatimuksia tulevaisuuden taistelukenttä voi asettaa MANET-verkolle? Mitä eroja erilaisilla ad hoc -reititysprotokollilla on? Mitä vaikutuksia erilaisilla siirtoteillä on MANET-verkossa? Tutkimukseen käytetty aineisto on kerätty internet- sekä kirjallisuuslähteistä. Lähteisiin sisältyy aihepiirin kuuluvia tutkimuksia, artikkeleita, oppaita ja yritysten tuote-esitelmiä. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että taistelukentän muuttujat määrittävät parhaan käytettävän reititysprotokollan. Olennaisena tekijänä on hahmottaa verkkoa käyttävän joukon tarve sekä minkälaista dataa verkossa liikkuu. Erilaiset reititysprotokollat soveltuvat paremmin erilaisille joukoille ja erilaiseen toimintaympäristöön. Reititysprotokollaa valittaessa tulee huomioida käytössä olevat siirtotiet, jotta tiedonsiirtokaistaa ei tuhlata ja tällä tavalla ruuhkauteta verkkoa.

Cardiac Troponin Specific Autoantibodies: Analytical Tools for Exploring Their Impact on Cardiac Troponin I Testing

Cardiac troponin (cTn) I and T are the recommended biomarkers for the diagnosis and risk stratification of patients with suspected acute coronary syndrome (ACS), a major cause of cardiovascular death and disability worldwide. It has recently been demonstrated that cTn-specific autoantibodies (cTnAAb) can negatively interfere with cTnI detection by immunoassays to the extent that cTnAAb-positive patients may be falsely designated as cTnI-negative. The aim of this thesis was to develop and optimize immunoassays for the detection of both cTnI and cTnAAb, which would eventually enable exploring the clinical impact of these autoantibodies on cTnI testing and subsequent patient management. The extent of cTnAAb interference in different cTnI assay configurations and the molecular characteristics of cTnAAbs were investigated in publications I and II, respectively. The findings showed that cTnI midfragment targeting immunoassays used predominantly in clinical practice are affected by cTnAAb interference which can be circumvented by using a novel 3+1-type assay design with three capture antibodies against the N-terminus, midfragment and C-terminus and one tracer antibody against the C-terminus. The use of this assay configuration was further supported by the epitope specificity study, which showed that although the midfragment is most commonly targeted by cTnAAbs, the interference basically encompasses the whole molecule, and there may be remarkable individual variation at the affected sites. In publications III and IV, all the data obtained in previous studies were utilized to develop an improved version of an existing cTnAAb assay and a sensitive cTnI assay free of this specific analytical interference. The results of the thesis showed that approximately one in 10 patients with suspected ACS have detectable amounts of cTnAAbs in their circulation and that cTnAAbs can inhibit cTnI determination when targeted against the binding sites of assay antibodies used in its immunological detection. In the light of these observations, the risk of clinical misclassification caused by the presence of cTnAAbs remains a valid and reasonable concern. Because the titers, affinities and epitope specificities of cTnAAbs and the concentration of endogenous cTnI determine the final effect of circulating cTnAAbs, appropriately sized studies on their clinical significance are warranted. The new cTnI and cTnAAb assays could serve as analytical tools for establishing the impact of cTnAAbs on cTnI testing and also for unraveling the etiology of cTn-related autoimmune responses.

Vi åt fisken och jag gillar det. Tempus i finska gymnasisters skrivna berättelser

Tässä tutkielmassa tarkoituksena on tutkia aikamuotojen käyttöä suomenkielisten lukiolaisten ruotsiksi kirjoittamissa kertomuksissa. Lukiolaisten tekstit on arvioitu yhteisen eurooppalaisen viitekehyksen kielitaidon tasoasteikon mukaan, joten tutkimuksen päätavoitteena on vertailla eroja eri taitotasojen välillä. Tutkimuksessa mukana olevat taito-tasot ovat A1, A2 ja B1. Lisäksi tarkoituksena on vertailla suomalaisten lukiolaisten aikamuotojen käyttöä verrokkiryhmänä toimivien samanikäisten ruotsalaisten lukiolaisten aikamuotojen käyttöön. Edelleen analyysiosassa selvitetään, noudattavatko suomen- ja ruotsinkieliset lukiolaiset teksteissään tempusharmoniaa. Tutkimuksen materiaali on osa projektia Toisen kielen oppimisen polut (Topling). Tämän tutkielman materiaalina käytetään yhteensä 130 suomenkielisen lukiolaisen kirjoittamaa tarinaa sekä verrokkimateriaalina 31 ruotsalaisen lukiolaisen kirjoittamaa tarinaa. Suomenkielisten lukiolaisten kirjoitelmat on kerätty pitkittäistutkimuksena kahdessa osassa, ensimmäiset lukion kurssilla 1 tai 2 ja toiset kurssilla 3. Topling-projektin puitteissa kerätyt kirjoitelmat on arvioitu Eurooppalaisen viitekehyksen taitotasoasteikkojen mukaan. Tutkimusmetodit ovat pääasiassa kvantitatiivisia. Tulokset esitellään taulukoi-en muodossa frekvenssein ja prosentein. Lisäksi käytetään x²-testiä eri taitotasojen välisten erojen selvittämiseksi. Tuloksia tarkastellaan ryhmätasolla. Kvalitatiivisia metodeja käytetään osittain tarkasteltaessa ruotsalaisten lukiolaisten aikamuotojen käyttöä sekä tempusharmoniaa analysoitaessa. Tuloksista käy ilmi, että imperfekti oli käytetyin ja preesens toiseksi käytetyin aikamuoto koko materiaalissa. Imperfektiä käytettiin enemmän taitotasolla B1 kuin alemmilla taitotasoilla, kun taas preesens oli yleisempi alemmilla tasoilla. Muiden aikamuotojen (perfekti, pluskvamperfekti, futuuri ja mennen ajan futuuri) osuus materiaalissa oli melko pieni. Tutkimus osoitti, että lukiolaiset käyttivät eri aikamuotoja melko hyvin. Koko materiaalissa oikeaa aikamuotoa käytettiin 82,5 %:ssa tapauksista. Tasolla B1 oikeellisuusprosentti oli kaikkein korkein. Materiaalissa imperfektiä käytettiin liian vähän, kun taas preesensiä käytettiin liikaa. Toisin sanoen lukiolaiset yksinkertaistivat tekstejään käyttämällä helpompia preesens-muotoja vaikeampien imperfektimuotojen sijasta. Tutkimuksen perusteella ei voida tehdä yleistyksiä monimutkaisempien aikamuotojen (perfekti, pluskvamperfekti, futuuri ja menneen ajan futuuri) käytöstä, sillä niiden osuus materiaalissa oli vähäinen. Mitä tulee infiniittisiin verbimuotoihin, infinitiiveihin ja supiineihin, käytettiin niitä useammin aikamuotoon taivutettujen verbien sijasta kuin päinvastoin. Ruotsalaiset lukiolaiset käyttivät kertomuksissaan eri aikamuotoja monipuolisemmin kuin suomenkieliset ikätoverinsa. Lisäksi tutkimuksessa kävi ilmi, että sekä suomalaisilla että ruotsalaisilla lukiolaisilla oli vaikeuksia noudattaa tempusharmoniaa.

Sähkön ja lämmön yhteistuotanto biopolttoaineilla, alueellinen selvitys - Tutkimusraportti

Globaali ilmaston lämpeneminen ja tunnettujen energiavarojen ehtyminen ovat lisääntyvässä määrin maailmanlaajuisia huolenaiheita. Tietoisuus kulutuksen kasvun ja fossiilisten polttoaineiden käytön aiheuttamasta ympäristönmuutoksesta on merkittävästi kasvanut, ja osana kestävää kehitystä Euroopan Unionin vuoden 2020 välitavoitteena on vähentää kasvihuonepäästöjä 20 prosentilla vuoden 1990 tasosta, parantaa energiatehokkuutta 20 prosentilla, ja lisätä uusiutuvien energialähteiden osuus 20 prosenttiin. Suomen sitovaksi tavoitteeksi EU on määritellyt uusiutuvan energian osuudeksi 38 % kokonaisenergian kulutuksesta vuoteen 2020 mennessä. Suomen tavoitetta voi pitää varsin haasteellisena ja näin ollen tavoitteiden saavuttaminen edellyttää myös, että Suomessa käyttöönotetaan monipuolisia energiatehokkuutta parantavia ja erilaista tuotantoteknologiaa hyödyntäviä ratkaisuja. Biopolttoaineita käyttävä pienen kokoluokan yhdistetty sähkön ja lämmön tuotanto (CHP) voi osaltaan tarjota yhden ratkaisun varmistaa kestävä kehitys. Hajautetusti toimivat kiinteää biopolttoainetta, kuten metsätähdehaketta esimerkiksi maatiloilla, kasvihuoneilla ja pkteollisuudessa käyttävät pien-CHP laitokset lisäävät energiaomavaraisuutta, työllisyyttä ja maaseudun elinvoimaa. Sähkön ja lämmön yhteistuotanto – hankekokonaisuus sisälsi kolme erillistä projektia; (1) Bio-CHP tutkimus- ja opetuslaboratorion kehittäminen, (2) Biovoima Innoverkko, ja (3) Sähkön ja lämmön yhteistuotanto biopolttoaineilla, alueellinen selvitys. Näissä projekteissa on (1) tutkittu, koekäytetty, testattu ja mallinnettu pienen kokoluokan (laitoksen polttoaineteho alle 3 MW) CHP-laitteistoa laboratorio-olosuhteissa, (2) koulutettu ja konsultoitu potentiaalisia asiakkaita, laitevalmistajia ja energiayrityksiä sekä (3) kartoitettu markkinapotentiaalia, potentiaalisia asiakkaita ja alan toimijoita sekä tehty esiselvityksiä käyttökohteiden kannattavuudesta. Hankekokonaisuuden yhteydessä Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa laboratoriossa koekäytössä oleva CHPratkaisu perustuu Stirling-moottorin tai vaihtoehtoisesti mikroturbiinin käyttöön hakelämmityskattilalaitoksen yhteydessä. Kaupalliseen vaiheeseen edetessään pienen kokoluokan CHP-tuotanto voidaan arvioida kannattavaksi, koska sen avulla voidaan muun muassa saavuttaa kustannussäästöjä, vähentää päästöjä, ja lisätä sähköntuotannon omavaraisuutta sekä tukea alueellista työllisyyttä. Tässä hankkeessa (3) tutkittiin pienen kokoluokan hajautetun CHP-teknologian markkinapotentiaalia yleisesti Suomessa ja Kaakkois-Suomessa, tarkasteltiin alueellisia primäärienergialähteitä, ja tutkittiin laitetoimittajia, energiayrityksiä sekä niiden liiketoimintaverkostoja. Alueellisen selvityksen tueksi tutkittavia asioita tarkasteltiin osittain myös laajemmin muun muassa vertaisarvioinnin ja riittävän suuren otoskoon varmistamiseksi. Hankkeessa konsultoitiin potentiaalisia CHP-käyttökohteita ja tehtiin esiselvitykset kahdeksan kohteen teknis-taloudellisesta kannattavuudesta. Konsultoinneissa ja esiselvityksissä hyödynnettiin kehitettyä teknis-taloudellista laskentamallia. Hankkeen tulosten pohjalta laadittiin yleisohje soveltuvuusselvitysten tekemiseksi sekä suositus bioenergian alueelliseksi kehittämiseksi hajautetussa CHP-tuotannossa. Vuoden 2011 alussa voimaan tullut laki uusiutuvilla energialähteillä tuotetun sähkön tuotantotuesta on tarkoitettu tukemaan tuulivoimalla, biokaasulla ja puupolttoaineella tuotettua sähkön tuotantoa. Syöttötariffijärjestelmään hyväksytty sähkön tuottaja osallistuisi sähkömarkkinoille, ja tuottajalle maksettaisiin määräajan tukea markkinahinnan ja tuotantokustannusten välisen eron kattamiseksi. Jotta metsähakevoimala yleisten kelpoisuusehtojen täytyttyä voitaisiin hyväksyä syöttötariffin piiriin, pitää lisäksi laitoksen generaattoreiden nimellistehon olla vähintään 100 kW. Nykytekniikalla ja nykyisillä laitosten hyötysuhteilla tämä tarkoittaa sitä, että CHP-laitoksen kokonaistehon tulisi olla suuruusluokaltaan noin 500 kW. Näin ollen syöttötariffijärjestelmä ei kannusta pienimpiä laitoksia bioenergialla tuotetun sähkön myyntiin, ja näissä tapauksissa onkin arvioitava ainoastaan omakäyttösähkön merkitystä. Lämpö- ja CHP-laitosten polttoaineen hankintaketjua tuleva laki pienpuun energiatuesta (Petu) on hyväksytty eduskunnassa ja tulee voimaan asetuksella, mikäli Euroopan komissio hyväksyy uuden valtiontukijärjestelmän. Pienpuun energiatuki korvaa aiemmat Kemera-lain mukaiset korjuu- ja haketustuet. Tukea maksetaan nuoren metsän hoidon tai ensiharvennuksen yhteydessä saatavasta energiapuusta, mutta ei päätehakkuiden energiapuusta. Maa- ja puutarhataloudessa potentiaalisimpia käyttökohteita ovat suurehkot sika- ja siipikarjatilat, joiden lämmön ja sähkön kulutus on jo merkittävää. Kasvihuoneet ovat jo keskikokoisina huomattavia sähkön ja lämmön kuluttajia, ja siten potentiaalisia kohteita. Yleisesti tilojen määrän ennustetaan jo lähivuosien aikana vähenevän ja tilakoon kasvavan merkittävästi. Suurempi yksikkökoko luonnollisesti merkitsee mahdollisesti parantuneesta energiatehokkuudesta huolimatta yleensä suurempaa energian tarvetta ja siten potentiaalista kiinteää biomassaa käyttävää CHP-kohdetta. Pk-teollisuudessa luontevia käyttökohteita ovat esimerkiksi mekaanisen metsäteollisuuden laitokset sekä yleisestikin teollisuuskohteet, joiden energian kulutus on kohtalainen ja suhteellisen tasainen. Niin ikään suurehkot kiinteistöt, kuten esimerkiksi hotellit ja vanhainkodit, ovat potentiaalisia käyttökohteita. Olemassa olevat aluelämpölaitokset voivat ottaa CHP-teknologian käyttöön esimerkiksi laitoksen peruskorjauksen tai uusimisen yhteydessä. Kaiken kaikkiaan Kaakkois-Suomessa voidaan arvioida olevan maatiloilla, kasvihuoneissa, pk-teollisuudessa ja lämpölaitoksissa yhteensä useita kymmeniä potentiaalisia käyttökohteita. Arvioitaessa Kaakkois-Suomen kiinteitä bioenergiapotentiaaleja, keskeisin on metsäenergia, jonka teknistaloudellinen potentiaali on arvioitu olevan alle 2000 GWh, mitä voidaan pitää varsin konservatiivisena arviona. Peltoenergiapotentiaaliksi on arvioitu noin 400 GWh. Metsätähdehaketta kuljetetaan myös maakuntien välillä, vaikka kuljetusmatkat tulisi rajoittaa enintään 50–100 km etäisyydelle käyttöpaikasta kannattavuuden turvaamiseksi. Energiapuun voidaan arvioida riittävän pienen kokoluokan CHPteknologian lisääntyvään tarpeeseen, mutta alueellisesti polttoaineen saatavuuteen ja hintaan vaikuttavat olennaisesti esimerkiksi suurten CHP-laitosten mahdollisesti lisääntyvä metsähakkeen käyttö. Metsäteollisuuden ainespuun käytöllä on keskeinen rooli energiapuun saantoon. Lisäksi metsänomistajien todellinen halukkuus energiapuun myyntiin vaihtelee, ja esimerkiksi kantojen hyödyntäminen biopolttoaineena jakaa mielipiteitä. Hankkeessa tutkittiin ja haastateltiin 26 lämpöyritystä ja 26 lämpölaitostoimittajaa eri puolella Suomea sekä 19 potentiaalista CHP-laitevalmistajaa Kaakkois-Suomessa. Lämpöyrittäjyys on varsin paikallista toimintaa, joka on voimakkaasti kasvamassa. Lämpöyrittäjien hoitamia kohteita on Suomessa tällä hetkellä noin 450. Lämpölaitoksen ja lämpöverkon omistaa usein esimerkiksi kunta, ja lämpöyrittäjä hankkii polttoaineen, huolehtii laitoksen toiminnasta ja saa tuoton myydystä energiasta. Tyypillisesti lämpöyrityksellä ja –yrittäjällä on yhteistyötä paitsi polttoainetoimittajien ja asiakkaidensa kanssa, niin myös erilaisia huolto- ja muita palveluita tarjoavien tahojen, lämpölaitoksen kokonais- ja komponenttitoimittajien, ja muiden lämpöyrittäjien kanssa. Merkittävimmät laitevalmistajat ovat maantieteellisesti painottuneet Länsi- ja Etelä- Suomeen. Valmistajat ovat pääosin pk-yrityksiä, joista muutama on osa isompaa konsernia. Yritykset valmistavat tyypillisesti muun muassa lämpökattiloita, poltinteknologiaa, kuljettimia ja automaatiojärjestelmiä. Harva yritys valmistaa kaikki lämpölaitoksen komponentit itse, mutta useat kykenevät suunnittelemaan ja toimittamaan asiakkaille kokonaisia laitoksia avaimet käteen periaatteella liiketoimintaverkostojaan hyödyntäen. Laajimmillaan yritysten liiketoimintaverkostoihin voi kuulua asiakkaita, alihankkijoita, muita laitevalmistajia, kilpailijoita ja muita palveluiden tarjoajia. Kaakkois-Suomessa on huomattava yrityskanta konepaja-, automaatio-, hydrauliikka-, sähkö- ja LVI-yrityksiä, ja osa näistä yrityksistä on toiminut muun muassa metsäteollisuuden alihankkijoina. Metsäteollisuuden rakennemuutoksen myötä yritykset joutuvat osittain suuntaamaan liiketoimintaansa muualle, ja kyseisillä yrityksillä on perusosaamista ja kyvykkyyttä palvella energia-alaa, kuten esimerkiksi toimittaa komponentteja, laitteita tai palveluita CHP-laitostoimituksiin. Liiketoiminnan suuntaaminen uudelle toimialalle ja mahdollisten omien tuotteiden suunnittelu, valmistus ja markkinointi edellyttää kuitenkin merkittäviä panostuksia ja riskinsietokykyä. Kaiken kaikkiaan tutkitut lämpöyritykset, laitostoimittajat ja potentiaaliset laitetoimittajat suhtautuivat varovaisen positiivisesti pien-CHP:n tarjoamiin mahdollisuuksiin. Pien-CHP teknologian todettiin vielä vaativan kuitenkin kehittämistä, ja toisaalta yhteiskunnan tukitoimenpiteet nähtiin välttämättöminä, jotta bioenergiaa hyödyntävät pien-CHP ratkaisut voisivat yleistyä. Hankkeessa tutkittiin syvällisemmin erityyppisiä potentiaalisia bio-CHP kohteita, joista tehtiin esiselvitystasoiset soveltuvuus- ja kannattavuusarviot. Halukkuutta esiselvitysten tekemiseen olisi potentiaalisilta asiakkailta todennäköisesti löytynyt enemmän, mikäli bioenergiaa hyödyntävät pienen kokoluokan CHP-ratkaisut olisivat olleet lähempänä kaupallista sovellusta ja yhteiskunnan tukijärjestelmät bioenergialle valmiimpia sekä kattaneet paremmin myös pienen kokoluokan laitokset. Käyttökohteet olivat hyvin yksilöllisiä eikä niiden perusteella ollut mahdollista muodostaa yleispätevää mallia soveltuvuuden ja kannattavuuden arvioimiseksi. Teknologisten ratkaisujen vielä kehittyessä tarkkoja arvioita laitekustannuksista ei niin ikään ollut mahdollista esittää. Voidaan kuitenkin arvioida, että laitehinnat tulevat merkittävästi alenemaan kaupallisten ratkaisujen yleistyessä. Käyttökohteen kannattavuutta eivät itsestään selvästi turvaa myöskään yhteiskunnan tukijärjestelmät, vaikka laitos kuuluisikin kyseisten tukien piiriin. Olennaista investoinnin kannattavuuden kannalta on riittävän iso ja tasainen sähkön ja lämmön kulutus käyttökohteessa sekä polttoaineen ja energiahintojen tuleva kehitys. Kiinteitä biopolttoaineita kuten metsähaketta käyttävä pienen kokoluokan hajautettu CHP-teknologia on vielä kehittymässä, ja mennee vielä muutama vuosi ennen kuin kaupalliset ratkaisut yleistyvät merkittävästi. Yhteiskunnan tukimuodot kuten esimerkiksi syöttötariffijärjestelmä eivät niin ikään parhaalla mahdollisella tavalla tue kaikkein pienimmän kokoluokan CHP-investointeja. Pien-CHP ratkaisujen kaupallistumisen myötä Kaakkois-Suomella on yhtäläiset mahdollisuudet yhdessä muun Suomen kanssa kehittyä hajautetun bioenergian entistä kokonaisvaltaisemmaksi hyödyntäjäksi Avainsanat: sähkön ja lämmön yhteistuotanto, combined heat and power (CHP), mikroturbiini, stirling, syöttötariffi, biopolttoaine, metsähake, lämpöyrittäjä, lämpölaitosvalmistaja, maatila

Savings Calculator for Centrifugal Pumps

Centrifugal pumps are one of the major energy consuming end-devices in developed coun-tries both in industrial and services sectors. According to recent studies, even 30 % of the energy used in pumping systems could be saved by more careful choosing of devices and system design. One of the most efficient and affordable ways to decrease the energy con-sumption of the pumping system is to substitute traditionally used flow control methods, like valve control, with modern variable speed drive (VSD) control. In this thesis, Microsoft Excel based program, Savings Calculator for Centrifugal Pumps (SCCP), is designed. SCCP calculates the achievable energy and financial savings when throttle control is substituted by VSD control in the pumping system. Compared to the sim-ilar existing programs, the goal is to make SCCP calculations more accurate and require less input information. Also some useful additional features are added to the designed program to make it more user friendly. The reliability of the calculations of designed program seem to vary depending on case. The results are corresponding accurately to the laboratory measurements, but there occurs high deviations in some cases, when the results are compared to the pump information specified by manufacturer. On the basis of verification in this thesis, SCCP seems to be at least as accurate as similar existing programs and it can be used as help in investment decision whether to have VSD or not.

Strong magnetic field pulse generator

High magnetic fields and extremely low temperatures are essential in the study of new semiconductor materials for example in the field of spintronics. Typical phenomenons that arise in such conditions are: Hall Effect, Anomalous Hall effect and Shubnikov de-Haas effect. In this thesis a device capable for such conditions was described. A strong magnetic field pulse generator situated in the laboratory of physics and the Lappeenranta University of Technology was studied. The device is introduced in three parts. First one is the pulsed field magnetic generator, which is responsible for generating the high magnetic field. Next one is the measurement systems, which are responsible for monitoring the sample and the system itself. The last part describes the cryostat system, which allows the extremely cold temperatures in the system.

Seudullisen joukkoliikenteen ja siihen tukeutuvan pyöräilyn ja jalankulun laatukäytävät : Kuopion kaupunkiseutu

Työssä kartoitetaan, miten joukkoliikenteen, pyöräilyn ja jalankulun laatukäytävät näkyvät valtakunnan, maakunnan ja Kuopion kaupunkiseudun strategioissa sekä millaisia yleisiä ominaisuuksia ja vaatimuksia laatukäytäville on määritelty. Laatukäytävien määrittelyssä on otettu huomioon seudun joukkoliikennesuunnitelmassa esitetyt uudet linjastoratkaisut, joukkoliikenteen nykyinen vuorotarjonta, seutu-, kauko- ja kaupunkiliikenteen mahdollisimman hyvä kohtaaminen, seudun kevyen liikenteen strategiassa esitetyt kevyen liikenteen laatukäytävät, väestön sijoittuminen sekä nykyisen joukkoliikenteen ja pyöräilyn reittien fyysinen tila. Seudullisen joukkoliikenteen laatukäytävä rajautuu pohjoisessa Siilinjärvelle ja etelässä Pellesmäkeen. Laatukäytävässä yhdistyvät paikallis- lähi-, seutu- ja kaukoliikenteen reitit. Joukkoliikenteen vaikutusalueella olevat pyöräilyn ja jalankulun laatukäytävät kulkevat pääsääntöisesti joukkoliikenteen laatukäytävien varsia pitkin. Pyöräilyn ja jalankulun laatukäytävät sisältyvät myös seudun kevyen liikenteen strategian yhteydessä määriteltyihin laatukäytäviin lukuun ottamatta Siilinjärvellä Joensuuntietä välillä valtatie 5-Toivalantie. Joukkoliikenteen laatukäytävien 12 solmupisteelle on määritelty pääasiassa matkaketjujen sujuvuutta ja turvallisuutta edistäviä toimenpiteitä, joiden arvon arvioidaan olevan yhteensä 659 000 euroa. Toimenpiteet on ryhmitelty kolmeen luokkaan: helposti ja nopeasti toteutettavat toimenpiteet, sähköisen informaation kehittäminen sekä kalliit ja suunnittelua vaativat toimenpiteet. Pyöräilyn ja jalankulun laatukäytävien seitsemän toimenpidekokonaisuutta sisältävää kehittämishanketta on ryhmitelty niin ikään kolmeen eri luokkaan, jotka ovat helposti ja nopeasti toteutettavat toimenpiteet, olemassa olevan väylän tai rakenteen tason parantaminen sekä uuden infrastruk-tuurin rakentaminen. Näiden toimenpidekokonaisuuksien arvon arvioidaan olevan yhteensä yli 3 miljoonaa euroa. Minimitavoite on, että kaikki suunnitelmassa esitetyt ensimmäisen prioriteettiluokan toimenpiteet toteutuisivat nopeasti. Hankkeen toivotaan edistävän kestäviä liikennemuotoja edistävien hankkeiden käynnistymistä Kuopion kaupunkiseudulla sekä parantavan yleisestikin asenteita joukkoliikennettä, pyöräilyä ja jalankulkua kohtaan. Kestävien liikkumismuotojen yhtäaikaisella kehittämisellä tavoitellaan joukkoliikenteestä, pyöräilystä, kävelystä, kulkutapojen muodostamista matkaketjuista ja niiden sekakäytöstä todellista vaihtoehtoa henkilöauton käytölle.

Vibrations in Rotating Machinery Arising from Minor Imperfections in Component Geometries

Vibrations in machines can cause noise, decrease the performance, or even damage the machine. Vibrations appear if there is a source of vibration that excites the system. In the worst case scenario, the excitation frequency coincides with the natural frequency of the machine causing resonance. Rotating machines are a machine type, where the excitation arises from the machine itself. The excitation originates from the mass imbalance in the rotating shaft, which always exists in machines that are manufactured using conventional methods. The excitation has a frequency that is dependent on the rotational speed of the machine. The rotating machines in industrial use are usually designed to rotate at a constant rotational speed, the case where the resonances can be easily avoided. However, the machines that have a varying operational speed are more problematic due to a wider range of frequencies that have to be avoided. Vibrations, which frequencies equal to rotational speed frequency of the machine are widely studied and considered in the typical machine design process. This study concentrates on vibrations, which arise from the excitations having frequencies that are multiples of the rotational speed frequency. These vibrations take place when there are two or more excitation components in a revolution of a rotating shaft. The dissertation introduces four studies where three kinds of machines are experiencing vibrations caused by different excitations. The first studied case is a directly driven permanent magnet generator used in a wind power plant. The electromagnetic properties of the generator cause harmonic excitations in the system. The dynamic responses of the generator are studied using the multibody dynamics formulation. In another study, the finite element method is used to study the vibrations of a magnetic gear due to excitations, which frequencies equal to the rotational speed frequency. The objective is to study the effects of manufacturing and assembling inaccuracies. Particularly, the eccentricity of the rotating part with respect to non-rotating part is studied since the eccentric operation causes a force component in the direction of the shortest air gap. The third machine type is a tube roll of a paper machine, which is studied while the tube roll is supported using two different structures. These cases are studied using different formulations. In the first case, the tube roll is supported by spherical roller bearings, which have some wavinesses on the rolling surfaces. Wavinesses cause excitations to the tube roll, which starts to resonate at the frequency that is a half of the first natural frequency. The frequency is in the range where the machine normally operates. The tube roll is modeled using the finite element method and the bearings are modeled as nonlinear forces between the tube roll and the pedestals. In the second case studied, the tube roll is supported by freely rotating discs, which wavinesses are also measured. The above described phenomenon is captured as well in this case, but the simulation methodology is based on the flexible multibody dynamics formulation. The simulation models that are used in both of the last two cases studied are verified by measuring the actual devices and comparing the simulated and measured results. The results show good agreement.

Seudullisen joukkoliikenteen ja siihen tukeutuvan pyöräilyn ja jalankulun laatukäytävät : Joensuun kaupunkiseutu

Työssä kartoitetaan, miten joukkoliikenteen, pyöräilyn ja jalankulun laatukäytävät näkyvät valtakunnan, maakunnan ja Kuopion kaupunkiseudun strategioissa sekä millaisia yleisiä ominaisuuksia ja vaatimuksia laatukäytäville on määritelty. Laatukäytävien määrittelyssä on otettu huomioon seudun joukkoliikennesuunnitelmassa esitetyt uudet linjastoratkaisut, joukkoliikenteen nykyinen vuorotarjonta, seutu-, kauko- ja kaupunkiliikenteen mahdollisimman hyvä kohtaaminen, seudun kevyen liikenteen strategiassa esitetyt kevyen liikenteen laatukäytävät, väestön sijoittuminen sekä nykyisen joukkoliikenteen ja pyöräilyn reittien fyysinen tila. Joensuun seudun seutu- ja kaukoliikenteen joukkoliikenteen laatukäytävä rajautuu pohjoisessa Kontiolahden linja-autoasemalle ja etelässä Niittylahteen. Lännessä laatukäytävä päättyy Honkalammelle. Joukkoliikenteen vaikutusalueella olevat pyöräilyn ja jalankulun laatukäytävät kulkevat pääsääntöisesti joukkoliikenteen laatukäytävien varsia pitkin. Pyöräilyn ja jalankulun laatukäytävät sisältyvät myös seudun kevyen liikenteen strategian yhteydessä määriteltyihin laatukäytäviin lukuun ottamatta Joensuun keskustan kohtaa, jossa laatukäytäväratkaisut noudattavat osittain myös keskustan osayleiskaavan ratkaisuja (Rantaraitti, Koskikatu). Joukkoliikenteen laatukäytävien 18 solmupisteelle on määritelty pääasiassa matkaketjujen sujuvuutta ja turvallisuutta edistäviä toimenpiteitä, joiden arvon arvioidaan olevan yhteensä 615 000 euroa. Toimenpiteet on ryhmitelty kolmeen luokkaan: helposti ja nopeasti toteutettavat toimenpiteet, sähköisen informaation kehittäminen sekä kalliit ja suunnittelua vaativat toimenpiteet. Pyöräilyn ja jalankulun laatukäytävien kymmenen toimenpidekokonaisuutta sisältävää kehittämishanketta on ryhmitelty niin ikään kolmeen eri luokkaan, jotka ovat helposti ja nopeasti toteutettavat toimenpiteet, olemassa olevan väylän tai rakenteen tason parantaminen sekä uuden infrastruktuurin rakentaminen. Näiden toimenpidekokonaisuuksien arvon arvioidaan olevan yhteensä yli 4 miljoonaa euroa ilman Joensuun keskustaan tehtäviä toimenpiteitä. Minimitavoite on, että kaikki suunnitelmassa esitetyt ensimmäisen prioriteettiluokan toimenpiteet toteutuisivat nopeasti. Hankkeen toivotaan edistävän kestäviä liikennemuotoja edistävien hankkeiden käynnistymistä Kuopion kaupunkiseudulla sekä parantavan yleisestikin asenteita joukkoliikennettä, pyöräilyä ja jalankulkua kohtaan. Kestävien liikkumismuotojen yhtäaikaisella kehittämisellä tavoitellaan joukkoliikenteestä, pyöräilystä, kävelystä, kulkutapojen muodostamista matkaketjuista ja niiden sekakäytöstä todellista vaihtoehtoa henkilöauton käytölle.

Huoltoasemakiinteistöjen arviointiprosessi ja arviointimenetelmät: Case-huoltamokiinteistön arvonmääritys

The purpose of this research is to examine the appraisal of service station real estate. This is a case research and the case service station is located in Kanta-Häme region in Finland. In the empirical part data consisted of national land survey of Finland’s data, Case corporations financial statements and Haahtela-Kehitys Oy: real estate appraisal 2013 instructions. The aim of this research was to find out whether there is a most suitable method for the appraisal of service station real estate. In this research it was not possible to conclude that one of the appraisal methods was more suitable than the other for service station real estate appraisal. It can be pointed out that selection of the appraisal method depends on several factors such as purpose of the appraisal, available information and the evaluator’s point of view.

Tablet-käyttöliittymäsovellus sähköisen asioinnin palvelulle

Tässä diplomityössä oli tavoitteena tutkia käytettävyyttä ja käyttöliittymiä tablet-laitteiden näkökulmasta. Työssä tutkittiin sitä, mikä tekee hyvän tablet-käyttöliittymän ja mitä asioita sen suunnittelussa tulisi huomioida. Lisäksi tehtävänä oli selvittää, miten työn toimeksian-tajan käytössä olevat tekniikat soveltuvat käytettäviksi tablet-laitteiden kanssa. Työn poh-jalta havaittiin, että tablet-käyttöliittymien suunnittelussa tulisi noudattaa vakiintuneita käyttöliittymäsuunnittelun periaatteita, joista tärkeimmät ovat yksinkertaisuus, yhtenäisyys, virheiden ehkäisy ja käyttäjätuki. Hyvän käytettävyyden takaamiseksi suunnittelussa tulisi kuitenkin huomioida tablet-laitteiden erikoispiirteet ja rajoitukset. Tutkimustyön lisäksi diplomityössä toteutettiin yksinkertainen tablet-laitteille suunniteltu käyttöliittymä Vaadin TouchKit -käyttöliittymäkehystä käyttäen.

Study of Control Methods of a High-Frequency Cycloconverter for Domestic Induction Heating Appliances

A high-frequency cyclonverter acts as a direct ac-to-ac power converter circuit that does not require a diode bidge rectifier. Bridgeless topology makes it possible to remove forward voltage drop losses that are present in a diode bridge. In addition, the on-state losses can be reduced to 1.5 times the on-state resistance of switches in half-bridge operation of the cycloconverter. A high-frequency cycloconverter is reviewed and the charging effect of the dc-capacitors in ``back-to-back'' or synchronous mode operation operation is analyzed. In addition, a control method is introduced for regulating dc-voltage of the ac-side capacitors in synchronous operation mode. The controller regulates the dc-capacitors and prevents switches from reaching overvoltage level. This can be accomplished by variating phase-shift between the upper and the lower gate signals. By adding phase-shift between the gate signal pairs, the charge stored in the energy storage capacitors can be discharged through the resonant load and substantially, the output resonant current amplitude can be improved. The above goals are analyzed and illustrated with simulation. Theory is supported with practical measurements where the proposed control method is implemented in an FPGA device and tested with a high-frequency cycloconverter using super-junction power MOSFETs as switching devices.

Extended hydrogen photoproduction by nitrogen-fixing cyanobacteria

Cyanobacteria are the only prokaryotic organisms performing oxygenic photosynthesis. They comprise a diverse and versatile group of organisms in aquatic and terrestrial environments. Increasing genomic and proteomic data launches wide possibilities for their employment in various biotechnical applications. For example, cyanobacteria can use solar energy to produce H2. There are three different enzymes that are directly involved in cyanobacterial H2 metabolism: nitrogenase (nif) which produces hydrogen as a byproduct in nitrogen fixation; bidirectional hydrogenase (hox) which functions both in uptake and in production of H2; and uptake hydrogenase (hup) which recycles the H2 produced by nitrogenase back for the utilization of the cell. Cyanobacterial strains from University of Helsinki Cyanobacteria Collection (UHCC), isolated from the Baltic Sea and Finnish lakes were screened for efficient H2 producers. Screening about 400 strains revealed several promising candidates producing similar amounts of H2 (during light) as the ΔhupL mutant of Anabaena PCC 7120, which is specifically engineered to produce higher amounts of H2 by the interruption of uptake hydrogenase. The optimal environmental conditions for H2 photoproduction were significantly different between various cyanobacterial strains. All suitable strains revealed during screening were N2-fixing, filamentous and heterocystous. The top ten H2 producers were characterized for the presence and activity of the enzymes involved in H2 metabolism. They all possess the genes encoding the conventional nitrogenase (nifHDK1). However, the high H2 photoproduction rates of these strains were shown not to be directly associated with the maximum capacities of highly active nitrogenase or bidirectional hydrogenase. Most of the good producers possessed a highly active uptake hydrogenase, which has been considered as an obstacle for efficient H2 production. Among the newly revealed best H2 producing strains, Calothrix 336/3 was chosen for further, detailed characterization. Comparative analysis of the structure of the nif and hup operons encoding the nitrogenase and uptake hydrogenase enzymes respectively showed minor differences between Calothrix 336/3 and other N2-fixing model cyanobacteria. Calothrix 336/3 is a filamentous, N2-fixing cyanobacterium with ellipsoidal, terminal heterocysts. A common feature of Calothrix 336/3 is that the cells readily adhere to substrates. To make use of this feature, and to additionally improve H2 photoproduction capacity of the Calothrix 336/3 strain, an immobilization technique was applied. The effects of immobilization within thin alginate films were evaluated by examining the photoproduction of H2 of immobilized Calothrix 336/3 in comparison to model strains, the Anabaena PCC 7120 and its ΔhupL mutant. In order to achieve optimal H2 photoproduction, cells were kept under nitrogen starved conditions (Ar atmosphere) to ensure the selective function of nitrogenase in reducing protons to H2. For extended H2 photoproduction, cells require CO2 for maintenance of photosynthetic activity and recovery cycles to fix N2. Application of regular H2 production and recovery cycles, Ar or air atmospheres respectively, resulted in prolongation of H2 photoproduction in both Calothrix 336/3 and the ΔhupL mutant of Anabaena PCC 7120. However, recovery cycles, consisting of air supplemented with CO2, induced a strong C/N unbalance in the ΔhupL mutant leading to a decrease in photosynthetic activity, although total H2 yield was still higher compared to the wild-type strain. My findings provide information about the diversity of cyanobacterial H2 capacities and mechanisms and provide knowledge of the possibilities of further enhancing cyanobacterial H2 production.

Piilevien laatukustannusten raportointi tuotantoyrityksen laatukustannuslaskentaprosessissa

Laatukustannusten seurantaa ja vähentämistä pidetään yrityksen kilpailukyvyn kannalta merkityk-sellisinä. Laatukustannusten perinteinen PAF -malli on yleisesti hyväksytyin ja käytetyin malli ra-portoimaan näkyvissä olevia laatukustannuksia, mutta mallilla laskettavissa olevat laatukustannuk-set ovat vain jäävuoren huippu kaikista laatukustannuksista. Piilevänä voi olla vaikeasti raportoita-vissa olevia laatukustannuksia, joiden olemassaolon ymmärtäminen ja vähentäminen on tärkeää yhä kiristyvässä kilpailussa. Laatukustannuslaskentaa on aihepiirinä tutkittu paljon, mutta hyvin vähän on kuitenkin yritetty ymmärtää, miten hankalasti raportoitaviin piileviin laatukustannuksiin liittyvää laskentaa tulisi soveltaa käytännössä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kuvailla tätä piilevien laatukustannusten problematiikka case-yrityksen laatukustannuslaskentaprosessissa tutkimuksessa käytetyn yhteistyöhön perustuvan 3A-Workshop -menetelmän avulla sekä tutkia piilevien laatukus-tannusten raportoinnissa huomioon otettavia seikkoja ja haasteita. Tutkimus suoritettiin yhdessä tuotantoyrityksessä toiminta-analyyttisenä case-tutkimuksena. Tutki-mus on luonteeltaan niin normatiivinen kuin deskriptiivinen. Tarkoituksena oli selvittää, miten tulisi toimia, mutta myös kuvailla ja selittää tutkittavaa ilmiötä. Tutkimuksessa käytettiin rinnakkaisia menetelmiä aineiston hankkimisessa, joilla pyrittiin case-yrityksen kokonaisvaltaiseen analysoin-tiin. Aineiston keruussa käytettiin pääasiassa ryhmähaastatteluja tietyistä teemoista, osallistuvaa havainnointia sekä tietyille henkilöille lähetettävää kyselyä. 3A-Workshop -menetelmällä kohdeyri-tyksessä löydetyt ongelma-alueet olivat tuotannonsuunnittelu, materiaalinhallinta, tiedonkulku, do-kumentointi, toiminnanohjausjärjestelmä sekä työvälineet. Näiden kautta määriteltiin pääasiassa piileviä laatukustannuksia. 3A-Workshop -menetelmällä saadun informaation perusteella voidaan todeta, että piilevien laatu-kustannusten raportoinnin kannalta on saatu merkittävää tietoa niiden ilmentymisestä yrityksen toi-minnan eri osa-alueilla, vaikkakin suurimpia piileviä laatukustannuksia on vaikea ottaa tällä mene-telmällä huomioon. Tässä tutkimuksessa nostettiin esille piilevien laatukustannusten ilmentäminen tuotantoyrityksessä havaituilla eri ongelma-alueilla pääasiassa niihin menetettynä aikana. Menetet-tyjä myyntejä pyrittiin myös arvioimaan. Piilevien laatukustannusten lähestymisessä on otettava huomioon erilaisia seikkoja verrattuna perinteisten PAF -mallilla huomioitavien laatukustannusten lähestymiseen. Tämän tutkimuksen tuloksina saatiin piilevien laatukustannusten raportoinnin kan-nalta merkityksellisiä ja käytännönläheisiä seikkoja neljällä eri osa-alueella: suorittavan tason työn-tekijöiden ja johdon sitouttaminen, laskentamenetelmät, laatukustannuslaskennan käyttötarkoitus ja lähestymistapa sekä omasta, asiakkaan ja/tai toimittajan kautta syntyneet laatukustannukset.